Zmiany geomorfologiczne naturalnych i zaprojektowanych zarośniętych wydm nadbrzeżnych od czasu ukończenia Kustwerk Katwijk

Dlaczego wydmy plażowe mają znaczenie dla życia codziennego

Dla osób mieszkających lub wypoczywających nad morzem piaszczyste wydmy porośnięte trawą mogą wydawać się jedynie elementem krajobrazu. W rzeczywistości są jednym z najważniejszych pasów obrony przed zalaniem wybrzeża. W badaniu tym sprawdzono, czy wysokotechnologiczna, sztucznie zbudowana wydma chroniąca holenderskie miasto Katwijk sprawdza się w czasie równie dobrze jak sąsiednia, starsza wydma naturalna. Odpowiedź wpływa na to, w jaki sposób rosnące nadmorskie miejscowości mogą bezpiecznie stawić czoła podnoszeniu się poziomu mórz i coraz silniejszym burzom, nie odgradzając plaż betonowymi murami.

Nowy rodzaj ukrytego muru morskiego

Katwijk, na wybrzeżu Morza Północnego w Holandii, od dawna miało słabszą ochronę przed powodziami niż pobliskie tereny. Aby to naprawić, władze holenderskie wybrały innowacyjne rozwiązanie: zamiast budować odsłonięty betonowy wał, ukryto mocne jądro z kamienia i piasku w szerokiej, trawiastej wydmie. Nad tą ukrytą konstrukcją wznosi się rząd piaszczystych wydm brzegowych obsadzonych gęsto trawą wydmową (marram), wytrzymałą rośliną plażową znaną z zatrzymywania nawiewanego piasku. Tuż za wydmą, w bezpiecznej odległości od morza, znajduje się podziemny parking i zwarta zabudowa centrum miasta. Na południe od Katwijk leży Berkheide, znacznie starszy, w dużej części naturalny system wydmowy, który również chroni tereny w głębi lądu, ale bez ukrytego wału. Oba odcinki wybrzeża są intensywnie użytkowane latem, otoczone domkami na plaży, restauracjami i ścieżkami spacerowymi.

Obserwowanie wzrostu wydm z nieba

Aby zobaczyć, jak zmieniały się te dwie wydmy brzegowe, badacze połączyli prawie dekadę pomiarów zdalnych z szczegółowymi pomiarami terenowymi w 2023 roku. Wykorzystali lotnicze i naziemne pomiary wysokości oparte na laserze (LiDAR), aby śledzić, ile powierzchnia piasku rosła lub opadała każdego roku. Użyli też obrazów wielospektralnych — z satelitów i drona pomiarowego — by obliczyć wskaźnik kondycji roślinności znany jako NDVI, który rośnie wraz z bardziej zielonym i gęstszym pokryciem roślinnym. Porównując zmiany wysokości wydmy i witalności roślin rok do roku w latach 2015–2023, mogli rozpoznać, gdzie piasek gromadził się (akrecja), gdzie następowało erodowanie, oraz na ile te wzory korelowały z kondycją trawy wydmowej i innych roślin.

Wydmy inżynieryjne kontra naturalne w zatłoczonym otoczeniu plażowym

W całym badanym okresie naturalna wydma brzegowa Berkheide zgromadziła średnio więcej piasku niż zaprojektowana wydma w Katwijk — około półtora raza więcej, jeśli brać pod uwagę wyłącznie samą wydmę. Gdy badacze uwzględnili również górną część plaży, odcinek Berkheide zyskał około trzy razy więcej piasku na metr linii brzegowej. Jednak w ocenie kondycji roślinności obie wydmy wykazały podobnie niewielkie, lecz pozytywne roczne poprawy. Innymi słowy, pokrycie roślinne wydmy inżynieryjnej dotrzymywało kroku systemowi naturalnemu. Szczegółowe mapy „gorących” i „zimnych” miejsc wykazały, że większość obszarów obu wydm doświadczała statystycznie istotnego przyrostu piasku i zdrowej roślinności, podczas gdy tereny blisko stałych budynków plażowych i wyrównanych maszynowo ścieżek dostępu często pozostawały w tyle lub nawet traciły piasek i witalność roślin.

Co trawa wydmowa mówi o odporności wydm

Badanie wykazało ogólnie pozytywny związek między miejscami, gdzie piasek się odkładał, a miejscami o najzdrowszej roślinności. Na obu wydmach strefy z silnym pokryciem trawy wydmowej zazwyczaj pokrywały się z obszarami, gdzie wysokość wydmy wzrastała najsilniej. W Berkheide otwarte odcinki plaży przed wydmą sprzyjały powstawaniu małych „młodych wydm”, które dostarczały piasku głównej wydmie, wzmacniając tę zależność. W przeciwieństwie do tego skupiska domków plażowych i częste mechaniczne wyrównywanie zaburzały ruch piasku i zdawały się osłabiać wzrost wydmy tuż za tymi zabudowaniami. Porównania sezonowe w 2023 r. pokazały ten sam podstawowy wzór, ale z silniejszymi krótkoterminowymi zmianami w Berkheide, co odzwierciedla bardziej otwartą, mniej przeszkodzoną plażę i bardziej aktywny transport piasku.

Co to oznacza dla nadmorskich miast i odwiedzających

Dla laika wniosek jest uspokajający: chociaż główna wydma Katwijk ukrywa jądro z kamienia i piasku i znajduje się na silnie zabudowanym terenie turystycznym, jej zewnętrzny wał piaszczysty i roślinność rozwijają się w dużym przybliżeniu podobnie jak w pobliskiej wydmie naturalnej. Wydma inżynieryjna może rosnąć nieco wolniej pod względem objętości, ale jej pokrycie trawą jest równie zdrowe, a cały system nadąża za przyrostami piasku obserwowanymi w Berkheide. Sugeruje to, że dobrze zaprojektowane projekty „wał w wydmie” mogą łączyć silną ochronę przeciwpowodziową z naturalnie wyglądającą linią brzegową, która nadal się rozwija i pozostaje zielona. Jednocześnie badanie ostrzega, że gęsta zabudowa plażowa i intensywna obsługa techniczna mogą miejscowo podważać zdrowie wydm, podkreślając konieczność pozostawienia wydmom przestrzeni do przemieszczania się i umożliwienia roślinom, takim jak trawa wydmowa, wykonywania ich cichej, ochronnej pracy.

Cytowanie: Spears, A., Apraku, C. & Whalin, R.W. Geomorphological changes of natural and engineered vegetated foredunes since completion of Kustwerk Katwijk. Sci Rep 16, 13256 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42772-w

Słowa kluczowe: wydmy przybrzeżne, trawa wydmowa (marram), ochrona przed powodziami, inżynieryjna natura, teledetekcja